2011届高考生物第一轮选修三优化复习课件1

选修3现代生物科技专题2011高考导航高考点击1.基因工程的诞生、原理及应用(Ⅱ)2．蛋白质工程(Ⅰ)3．植物组织培养动物细胞培养和体细胞克隆(Ⅱ)4．动物细胞融合和单克隆抗体(Ⅱ)5．动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(Ⅱ)2011高考导航高考点击6．胚胎干细胞的移植(Ⅱ)7．胚胎工程的应用(Ⅱ)8．转基因生物的安全性(Ⅱ)9．生物技术中的伦理问题(Ⅰ)10．生物武器对人类的威胁(Ⅰ)11．生态工程的原理(Ⅰ)12．生态工程的实例(Ⅱ)2011高考导航考纲解读1.理解植物组织培养和动物细胞培养的原理及过程。2．理解动物细胞融合及单克隆抗体的制备过程。3．了解基因工程诞生的历程掌握原理、基本工具及操作步骤。4．了解基因工程在工业、农业、医药等方面的应用。5．了解蛋白质工程的原理及其与基因工程的区别与联系。2011高考导航考纲解读6．掌握动物胚胎发育的基本过程及理论基础。7．掌握胚胎干细胞移植过程，理解胚胎干细胞的应用途径及与基因工程、细胞工程的联系。8．了解转基因生物存在安全性的原因。9．了解生物技术的伦理问题及我国对“克隆”的法律规定。10．了解生态工程遵循的五项基本原理及应用，并分析生态工程实例及其所用的基本原理。专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具1.2基因工程的基本操作程序基础知识梳理一、DNA重组技术的基本工具　基因工程又叫，指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。其操作水平是在上进行设计和施工，操作环境是在生物体外。DNA重组技术转基因DNA分子水平基础知识梳理1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(1)主要来源：生物。(2)特点：能够识别DNA特定的，切开两个核苷酸之间的。(3)DNA末端：限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式：和。原核核苷酸序列磷酸二酯键平末端黏性末端基础知识梳理2．DNA连接酶——“分子缝合针”(1)作用：将双链“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的。(2)种类①E·coliDNA连接酶：只能缝合DNA的。②T4DNA连接酶：即可缝合DNA的黏性末端，又可缝合双链DNA的。DNA片段磷酸二酯键黏性末端平末端基础知识梳理3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1)载体的种类①质粒：是一种裸露、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有能力的。②的衍生物。③动植物病毒。自我复制双链环状DNA分子λ噬菌体基础知识梳理(2)质粒载体的特点①能够在细胞内。②具有一个或多个，便于供外源DNA片段插入其中。③具有特殊的，供重组DNA的鉴定和选择。(3)质粒载体的处理：真正被用作载体的质粒，都必须在天然质粒的基础上进行。自我复制限制酶切割位点遗传标记基因人工改造基础知识梳理二、基因工程的基本操作程序1．目的基因的获取(1)目的基因：指编码蛋白质的。(2)获取目的基因的方法①从基因文库中获取目的基因a．基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多，导入的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。结构基因受体菌DNA片段基础知识梳理b.基因文库和种类所有一部分c．目的基因的获取依据：(ⅰ)基因的序列；(ⅱ)基因的功能；(ⅲ)基因在染色体上的位置；(ⅳ)基因的产物mRNA；(ⅴ)基因的翻译产物蛋白质。核苷酸转录基础知识梳理②利用PCR技术扩增目的基因a．PCR的含义：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。b．条件：已知基因的。c．过程：目的基因受热形成，与引物结合，在的作用下延伸形成DNA。d．方式：指数扩增＝2n(n为扩增循环的次数)复制核苷酸序列单链DNADNA聚合酶基础知识梳理③人工合成法：若基因较小、序列已知，可以人工合成。核苷酸基础知识梳理2．基因 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达载体的构建(1)表达载体的组成：目的基因＋＋终止子＋标记基因。(2)表达载体的功能①使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且给下一代。②使目的基因和发挥作用。(3)启动子：位于基因的，它是识别和结合的部位，驱动基因转录产生mRNA。启动子遗传RNA聚合酶表达首端基础知识梳理(4)终止子：位于基因的尾端，终止。(5)标记基因：是否含有目的基因。mRNA的转录鉴别受体细胞基础知识梳理3．将目的基因导入受体细胞转化的含义：目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持的过程。稳定和表达基础知识梳理(1)将目的基因导入植物细胞方法：①农杆菌转化法a．农杆菌特点：易感染植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力；Ti质粒的可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上。双子叶T－DNA基础知识梳理Ti质粒的TDNA上基础知识梳理(2)将目的基因导入动物细胞①方法：注射技术。②操作程序：目的基因表达载体提纯―→取卵(受精卵)―→显微注射―→―→新性状的动物。(3)将目的基因导入微生物细胞①原核生物特点：繁殖快、多为、遗传物质少。②转化：处理细胞―→感受态细胞―→表达载体与感受态细胞混合―→细胞吸收DNA分子。显微移植到雌性动物体内单细胞用Ca2＋促感受态基础知识梳理4.目的基因的检测与鉴定(1)检测①方法：采用技术，抗原－抗体杂交技术。②内容：a．检测转基因生物的上的目的基因。b．检测目的基因是否转录出了mRNA。c．检测目的基因是否翻译成蛋白质。(2)鉴定：鉴定、抗病鉴定等。DNA分子杂交染色体DNA抗虫核心要点突破一、限制性核酸内切酶与DNA连接酶的比较限制性核酸内切酶DNA连接酶E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源大多是原核生物大肠杆菌T4噬菌体作用(1)识别双链DNA分子的特定核苷酸序列(2)切开特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键双链DNA片段互补的黏性末端之间连接既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，也连接平末端，但后者效率低结果形成黏性末端或平末端“缝合”互补的双链DNA片段实质使特定部位的两核苷酸间的磷酸二酯键断开恢复被限制酶切开了的两核苷酸之间的磷酸二酯键核心要点突破即时应用1.(2010年南通模拟)限制酶是一种核酸内切酶，可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamHI、EcoRI、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点核心要点突破BamHⅠ　　　EcoRⅠ　HindⅢ　　　BglⅡ↓　　　　　　　↓　　　↓　　　　　↓GGATCC　　　GAATTC　AAGCTT　　AGATCTCCTAGG　　　CTTAAG　TTCGAA　　TCTAGA　　　↑　　　　　↑　　　　　↑　　　　　↑切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是(　　)核心要点突破A．BamHⅠ和EcoRⅠ　　　　　B．BamHⅠ和HindⅢC．BamHⅠ和BglⅡD．EcoRⅠ和HindⅢ解析：选C。只有黏性末端相同才可互补，BamHⅠ和BglⅡ切出的末端相同。核心要点突破二、基因工程基本操作程序1．目的基因的获取途径(1)直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。(2)人工合成目的基因常用的方法有：①已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。②以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工合成。核心要点突破(3)PCR技术与DNA复制的比较PCR技术DNA复制相同点原理DNA双链复制(碱基互补配对)原料四种游离的脱氧核苷酸条件模板、ATP、酶等不同点解旋方式DNA在高温下变性解旋解旋酶催化场所体外复制主要在细胞核内酶热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)细胞内含有的DNA聚合酶结果在短时间内形成大量的DNA片段形成整个DNA分子核心要点突破2．基因表达载体的构建(1)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子以及标记基因等。核心要点突破(2)基因表达载体的构建方法核心要点突破【易误警示】　导入的目的基因的表达需要调控序列，因此在插入目的基因的部位之前需有启动子，之后需有终止子。核心要点突破3．将目的基因导入受体细胞生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射技术Ca2＋处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入到Ti质粒的T­DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→获得具有新性状的动物Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子核心要点突破4.目的基因的检测与鉴定(1)分子水平检测①导入检测：DNA分子杂交技术，即使用放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段作探针检测。核心要点突破②表达检测(2)个体生物学水平鉴定：对转基因生物进行抗虫或抗病的接种实验。核心要点突破即时应用2.下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是(　　)A．需要限制酶和DNA连接酶B．必须在细胞内进行C．抗生素抗性基因可作为标记基因D．启动子位于目的基因的首端 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：B核心要点突破3．目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是(　　)①检测受体细胞中是否有目的基因　②检测受体细胞中是否有致病基因　③检测目的基因是否转录出了mRNA　④检测目的基因是否翻译成蛋白质A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④答案：C(2009年高考上海卷)人体细胞内含有抑制癌症发生的p53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。高频考点例析考点一基因工程操作的基本工具例1高频考点例析高频考点例析(1)目的基因的获取方法通常包括　　和。(2)上图表示从正常人和患者体内获取的p53基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基对发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对；这种变异被称为______________________。高频考点例析(3)已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的p53基因部分区域(见上图)，那么正常人的会被切成　　　　个片段；而患者的则被切割成长度为　　　　对碱基和　　　　对碱基的两种片段。(4)如果某人的p53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是　　　　(以P+表示正常基因，P-表示异常基因)。高频考点例析【解析】　(1)目的基因既可以从供体细胞中直接提取，也可人工合成。(2)基因内部个别碱基对的替换为基因突变。(3)据图分析可知，正常人会被切成三个片段。(4)由正常人被限制酶E切出来的具体片段可知，该人的基因型是P＋P－。高频考点例析【答案】　(1)从细胞中分离　通过化学方法人工合成(2)见下图　基因碱基对的替换(基因突变)高频考点例析(3)3　460　220(4)P+P-高频考点例析考点二基因工程的操作过程分析例2(2010年南京市质量检测)已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒高频考点例析抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如下：高频考点例析高频考点例析(1)实验步骤①所代表的反应过程是_____。(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用限制酶和________酶，后者的作用是将用限制酶切割的________和________连接起来。(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S蛋白基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S蛋白基因在大肠杆菌中不能________，也不能________。高频考点例析(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特征，可用________与________进行抗原—抗体特异性反应实验，从而得出结论。(5)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列________(填“相同”或“不相同”)，根本原因是________________________。高频考点例析【解析】　(1)利用RNA获取DNA，一般采用逆转录的方法，在这一过程中需要逆转录酶；(2)目的基因与载体结合，先用限制酶在目的基因和载体上切出相同的黏性末端，将目的基因片段插入载体的切口处，再加入适量的DNA连接酶，将黏性末端连接起来；(3)选择性扩增后得到的含有遗传信息的DNA片段(S蛋白基因)，直接导入大肠杆菌细胞内，在不与其DNA整合的情况下，不进行复制和转录，得不到相应的蛋白质；高频考点例析(4)通过大肠杆菌合成的S蛋白，结构和功能可能会发生变化，可与人体内产生的抗S蛋白的抗体进行抗原—抗体特异性反应，以此进行检测；(5)各种生物都共用一套遗传密码，因此转入相同的目的基因，表达出的蛋白质一般应相同。高频考点例析【答案】　(1)逆转录(2)DNA连接　载体　S蛋白基因(3)复制　合成S蛋白基因的mRNA(4)大肠杆菌中表达的S蛋白　SARS康复病人血清(5)相同　表达蛋白质所用的基因相同随堂即时巩固点击下载